一种单回路大容量远距离气体监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种单回路大容量远距离气体监控系统，包括气体报警控制器主机，所述气体报警控制器主机连接一号采集中继器，所述一号采集中继器连接第一组气体探测器，所述第一组气体探测器连接二号采集中继器，所述二号采集中继器连接第二组气体探测器，依次类推至连接N号采集中继器，所述N号采集中继器连接第N组气体探测器。实际应用时N值一般可小于等于16，亦可根据其他具体应用进行扩大，每一组气体探测器可达64、128或其他符合实际应用的个数，任一采集中继器具有双RS485接口，且具有自动采集功能。本实用新型仅用一条总线回路，传输距离可达较远范围，节点容量也比较可观，具有较高应用价值。
【专利说明】一种单回路大容量远距离气体监控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及气体报警系统，特别是一种单回路大容量远距离气体监控系统。【背景技术】
[0002]气体报警系统广泛应用于石油、燃气、化工、油库等存在气体的石油化工行业，用以检测室内外危险场所的气体泄漏情况，是保证生产和人身安全的重要仪器。随着燃气的广泛应用，由于燃气泄漏所引发的爆炸、中毒和火灾等事故也时有发生，这在某种程度上增加了城市的不安全和不稳定因素。
[0003]普通气体探测器集中监控系统通常由气体报警控制器主机和气体探测器构成报警系统，安装布网方便，对多个监控点集中控制。各监控通道通过背光液晶屏自动显示，且各监控通道自动巡检、锁定设定，采用声光报警，以提醒用户采取安全措施，并在报警发生时驱动排风、切断、喷淋等系统，防止发生爆炸、火灾、中毒事故，从而保障安全生产。
[0004]目前国内外气体探测集中监控系统针对大容量远距离的系统大多采用RS485总线多回路方案实现，由气体报警控制器主机通过每个回路RS485总线直接连接气体探测器，最多的有4个RS485总线回路，每个回路最大接64个气体探测器，最多能接256个探测器。这种系统在气体探测器数量较小且走线较短时比较适用，但当某些大型场合需要安装的气体探测器数量较多且部分探测器离报警控制器主机位置距离较远时，就需要增加RS485中继器，随着探测器的数量增大和与控制器主机的距离变远，需要增加的RS485中继器就越多。但RS485总线都是采用“一主多从”方式进行通信，可燃气体报警控制器主机采集气体探测器的数据都是通过“一问一答”方式进行的，所以当气体探测器数量过多时，可燃气体报警控制器主机循环采集完所有探测器一周的周期比较长，无法符合可燃气体报警控制器国标要求里的10秒钟内对对所有探测器已测到的泄漏气体发出响应的要求，而且单个硬件中继器的有效传输距离为1200米，对于远距离传输，需要多个硬件中继器。这种方案需要从气体报警控制器主机上拉出多组总线，布线量大，布线复杂，成本高，费用高，最大系统容量也受到一定的限制。
[0005]因此，需要一种新的气体监控系统，减少总线回路的数目，延伸传输距离，同时，缩短主机循环检测所有探测器一周的周期时间。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种单回路大容量远距离气体监控系统，减少总线回路的数目，延伸气体监控距离，缩短主机循环检测所有探测器一周的周期时间。
[0007]本实用新型解决其问题所采用的技术方案是:
[0008]一种单回路大容量远距离气体监控系统，包括气体报警控制器主机，所述气体报警控制器主机连接一号采集中继器，所述一号采集中继器连接第一组气体探测器，所述第一组气体探测器连接二号采集中继器，所述二号采集中继器连接第二组气体探测器，依次类推至连接至N号采集中继器，所述N号采集中继器连接第N组气体探测器。
[0009]所述N小于等于16。
[0010]所述任一采集中继器均为具有双RS485接口且可自动采集数据的中继器，其中，一号采集中继器的一个RS485接口与气体报警控制器主机连接，另外一个RS485接口连接第一组气体探测器，其他采集中继器的两个RS485接口分别连接对应的一组气体探测器。[0011 ] 所述气体报警控制器主机包括:
[0012]按键模块，用于设置相应的浓度参数；
[0013]通信存储模块，用于与采集中继器通信并读取采集中继器存储的气体浓度数据；
[0014]气体浓度检测模块，用于检测读取的气体浓度数据是否超出规定浓度参数，并对超出规定浓度的数据发出报警信息；
[0015]报警器，用 于识别报警信息，并发出声音和光报警信号；
[0016]显示模块，用于根据报警信息显示对应的泄漏位置。
[0017]所述每一组气体探测器均包括不多于64个气体探测器。
[0018]所述气体报警控制器主机为微处理器。
[0019]本实用新型的有益效果是:
[0020]本实用新型采用一种单回路大容量远距离气体监控系统，设置一条总线回路，此总线回路依次连接采集中继器和一组气体探测器，所连接的采集中继器的数目可达16个甚至更多，每一组气体探测器可包含不多于64个气体探测器，气体探测器的总数可达1024个及更多。对于大容量的气体监控，只需要一条总线回路，极大地减少了线材的耗用；RS485接口的有效通信距离一般为1200米，若总共设置16个采集中继器，传输距离可达19200m，且传输距离可随着采集中继器数量的增加而增加，极大地增强了传输的距离；气体探测器的总数可达1024个及更多，即可以容量1024个及以上的节点，极大地增加了气体监控的节点容量；任一采集中继器均可以采集对应一组气体探测器的数据信息并接收存储其连接的下一级采集中继器所采集的数据，从N号采集中继器采集第N组气体探测器的数据，至N -1号采集中继器采集N号采集中继器中的数据和第N -1组气体探测器的数据……，直至一号采集中继器采集二号采集中继器中的数据和第一组气体探测器的数据，由于一号采集中继器采集的数据量最多，因此，只要一号采集中继器所采集的时间小于10S，气体报警控制器主机循环检测所有气体探测器时的时间周期便小于10S，即可满足可燃气体报警控制器国标中的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
[0022]图1是本实用新型所述系统的连接示意图。
【具体实施方式】
[0023]参照图1所示，本实用新型采用一种单回路大容量远距离气体监控系统，包括气体报警控制器主机，所述气体报警控制器主机连接一号采集中继器，所述一号采集中继器连接第一组气体探测器，所述第一组气体探测器连接二号采集中继器，所述二号采集中继器连接第二组气体探测器，依次类推至连接至N号采集中继器，所述N号采集中继器连接第N组气体探测器。
[0024]所述气体报警控制器主机包括:
[0025]按键模块，用于设置相应的浓度参数；
[0026]通信存储模块，用于与采集中继器通信并读取采集中继器存储的气体浓度数据；
[0027]气体浓度检测模块，用于检测读取的气体浓度数据是否超出规定浓度参数，并对超出规定浓度的数据发出报警信息；
[0028]报警器，用于识别报警信息，并发出声音和光报警信号；
[0029]显示模块，用于根据报警信息显示对应的泄漏位置。
[0030]所述气体报警控制器主机可以是一个单独具有类似功能的微处理器，按键模块用于设置或查询相关参数、查看每个探测器气体浓度等，亦可以查看气体报警控制器主机中存储的历史记录等，通信存储模块可以通过气体报警控制器主机上的接口与采集中继器通信并读取数据，显示模块为液晶屏。气体报警控制器主机通过一组总线回路和采集中继器通信，实时采集探测器的数据进行监测是否有气体泄漏，当监测到可燃气体泄漏浓度达到其预设定的浓度时，立即发出声音和光报警信号并在屏幕上显示泄漏的具体位置，同时自动切断电磁阀防止气体继续泄漏，并启动抽风机把泄漏的气体排到房子外面去。
[0031 ] 所述任一采集中继器均具有双RS485接口，且均具有自动采集数据的功能，其中，一号采集中继器的一个RS485接口与气体报警控制器主机连接，另外一个RS485接口连接第一组气体探测器，其他采集中继器的两个RS485接口分别连接对应的一组气体探测器。
[0032]如图1中所示，图中显示连接了共计16个采集中继器，所述N的值可以限制为小于等于16的整数.，这更符合实际的应用。
[0033]需要说明的是，图1中只是显示出了其中的一种连接方式，本实用新型并不限于N小于等于16，所述的限定值16只是一个现有领域中比较符合实际应用的数字，对于N的值大于16，甚至其他较大的数值，只要连接方式没有改变，均在本实用新型的保护范围之内。
[0034]所述每一组气体探测器均包括不多于64个气体探测器，图1中所示的为包括64个的示意图，其中，第一组气体探测器包括第I至64气体探测器，第二组包括第65至128气体探测器，依次类推，第十六组气体探测器包括第961至1024气体探测器。
[0035]需要说明的是，本实用新型所述的每一组气体探测器均包括不多于64个气体探测器是对于一个采集中继器可连接的较合适的数目而言，对于一个采集中继器连接的气体探测器个数大于64时，比如128等，只要连接方式并没有发生变化，均在本实用新型的保护范围之内。
[0036]从图1中可知，本实用新型仅设置了一条总线回路，所连接的采集中继器的数目可达16个甚至更多，每一组气体探测器可包含不多于64个甚至更多的气体探测器，气体探测器的总数可达1024个甚至更多。这种连接方式，对于大容量的气体监控，仅设置一条总线回路，可极大地减少线材的耗用，节约巨额成本；RS485接口的通信距离为1200米，如果总共设置16个采集中继器，传输距离可达19200m，且随着采集中继器数目的增多，传输的距离会更大，这就极大地增强了传输的距离；气体探测器的总数可达1024个及以上，即可以容量1024个甚至更多的节点，极大地增加了气体监控的节点容量。
[0037]由于所有采集中继器均自动采集数据的功能，因此，任一采集中继器均可以采集对应一组气体探测器的数据信息并接收存储其连接的下一级采集中继器所采集的数据。从N号采集中继器采集第N组气体探测器的数据，至N -1号采集中继器采集N号采集中继器中的数据和第N -1组气体探测器的数据……，直至一号采集中继器采集二号采集中继器中的数据和第一组气体探测器的数据，由于一号采集中继器采集的数据量最多，因此，只要一号采集中继器所采集的时间小于10S，气体报警控制器主机循环检测所有气体探测器时的时间周期便小于10S，即可满足可燃气体报警控制器国标中的要求。
[0038]本实用新型能有效快速反应多个现场气体泄漏情况，集中管理，只要在监控室就能查询到每个现场的气体浓度。本实用新型不需要人工干预，只要监测到浓度值达到预设的报警值能自动关闭对应的电磁阀，并发发出声光报警和显示对应报警地址。采用总线型通信可以连接探测器符合实际应用的不多于64路，也可以更多，气体报警控制器主机可保存历史报警记录和历史故障记录，掉电不丢失。
[0039]本实用新型反应速度灵敏，反应时间小于2秒，同时具有故障自判断及自动恢复功能。本实用新型所测得气体误差<±5LEL%，实时反应现场的浓度值，使人们知道气体泄漏的严重情况，还具备在现场标定气体浓度、探测不同类型的气体和现场修改探测器地址等功能。
[0040]本实用新型布局线路较少，实现简单，在减少线路的同时，延长传输距离，且十分方便于大容量的监测，具有较高的实际应用价值。
[0041]以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种单回路大容量远距离气体监控系统，其特征在于，包括气体报警控制器主机，所述气体报警控制器主机连接一号采集中继器，所述一号采集中继器连接第一组气体探测器，所述第一组气体探测器连接二号采集中继器，所述二号采集中继器连接第二组气体探测器，依次类推至连接至N号采集中继器，所述N号采集中继器连接第N组气体探测器。
2.根据权利要求1所述的一种单回路大容量远距离气体监控系统，其特征在于，所述N小于等于16。
3.根据权利要求1所述的一种单回路大容量远距离气体监控系统，其特征在于，所述任一采集中继器均为具有双RS485接口且可自动采集数据的中继器，其中，一号采集中继器的一个RS485接口与气体报警控制器主机连接，另外一个RS485接口连接第一组气体探测器，其他采集中继器的两个RS485接口分别连接对应的一组气体探测器。
4.根据权利要求1所述的一种单回路大容量远距离气体监控系统，其特征在于，所述气体报警控制器主机包括: 按键模块，用于设置相应的浓度参数； 通信存储模块，用于与采集中继器通信并读取采集中继器存储的气体浓度数据； 气体浓度检测模块，用于检测读取的气体浓度数据是否超出规定浓度参数，并对超出规定浓度的数据发出报警信息； 报警器，用于识别报警信息，并发出声音和光报警信号； 显示模块，用于根据报警信息显示对应的泄漏位置。
5.根据权利要求1至4任一所述的一种单回路大容量远距离气体监控系统，其特征在于，所述每一组气体探测器均包括不多于64个气体探测器。
6.根据权利要求1至4任一所述的一种单回路大容量远距离气体监控系统，其特征在于，所述气体报警控制器主机为微处理器。
【文档编号】H04L12/40GK203733264SQ201420079209
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月24日 优先权日:2014年2月24日
【发明者】王卫国, 黄家报, 陈经伟 申请人:珠海创安电子科技有限公司